3.5. Кузнечные работы
Основным технологическим оборудованием кузнечных участков являются:
- кузнечные горны, нагревательные печи (нагрев деталей и заготовок под ковку и термообработку);
- молоты различного типа (ковка металла):
- масляные ванны (закалка и отпуск).
При нагреве заготовок и деталей в кузнечных горнах и нагревательных печах, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, происходят выделения углерода оксида, ангидрида сернистого (серы диоксид), азота оксидов, мазутной золы в пересчете на ванадий, твердых частиц (сажа).
При закалке и отпуске в масляных ваннах происходит выделение паров минерального масла.
Для расчета выброса загрязняющих веществ кузнечным участком необходимо иметь следующие данные:
- вид топлива, применяемого в горне (печи);
- количество потребляемого топлива за год (по отчетным данным предприятия);
- время работы оборудования в день;
- “чистое” время работы закалочной ванны - это время, когда из ванны выделяются пары и аэрозоли, т.е. с момента опускания раскаленного металла в ванну и до его охлаждения, когда из ванны уже не выделяется пар.
Для расчета берется “чистое” время работы ванны за смену, определяемое суммой отрезков времени нахождения отдельных деталей в ванне.
"Чистое" время определяется руководителем участка.
1. Валовый выброс твердых частиц в дымовых газах определяется для твердого и жидкого топлива по формуле:
(3.5.1)
где gT - зольность топлива, % (табл. 3.5.1);
m - расход топлива за год, т/год;
-
безразмерный коэффициент (табл.
3.5.2);
-
эффективность золоуловителей,
%
(принимается по паспортным данным
очистного устройства).
Максимально разовый выброс определяется по формуле:
(3.5.2)
где n - количество дней работы горна в год:
t - время работы горна в день, час.
2. Валовый выброс углерода оксида определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:
(3.5.3)
где g1 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания, % (табл. 3.5.3);
m - расход топлива за год, т/год, тыс.м3/год,
СCO - выход углерода оксида при сжигании топлива, кг/т, кг/тыс. м3.
(3.5.4)
где g2 - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, % (табл. 3.5.3);
R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива:
R=1 - для твердого топлива
R=0,5 - для газа
R=0,65 - для мазута
-
низшая теплота сгорания натурального
топлива (табл.3.5.1)
Максимально разовый выброс углерода оксида определяется по формуле:
(3.5.5)
3. Валовый выброс азота оксидов определяется для твердого, жидкого и газообразного топлива по формуле:
(3.5.6)
где g3 - количество азота оксидов, выделяющегося при сжигании топлива (табл. 3.5.4), кг/т (кг/тыс. м3);
В - расход топлива за год, т/год, (тыс. м3/год).
Максимально разовый выброс азота оксидов определяется по формуле:
(3.5.7)
4. Валовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий при сжигании мазута определяется по формуле:
(3.5.8)
где QV - количество ванадия, содержащегося в 1 тонне мазута, г/т.
(3.5.9)
где gт - содержание золы в мазуте, % (табл. 3.5.1);
m - расход топлива за год, т/год;
-
степень очистки (принимается по паспортным
данным очистного устройства).
Максимально разовый выброс мазутной золы в пересчете на ванадий определяется по формуле:
(3.5.10)
5. Валовый выброс ангидрида сернистого (серы диоксид) определяется только для твердого и жидкого топлива по формуле:
(3.5.11)
где Sr - содержание серы в топливе, % (табл. 3.5.1);
-
доля ангидрида сернистого, связываемого
летучей золой топлива. Для углей
Канско-Ачинского бассейна
- 0,2 (Березовских
- 0,5);
Экибастузских
- 0,02;
прочих углей
-0,1;
мазута-0,02;
-
доля ангидрида сернистого, улавливаемого
в золоуловителе. Для сухих золоуловителей
принимается равной 0, для мокрых
- 0,25.
Максимально разовый выброс ангидрида сернистого определяется по формуле:
(3.5.12)
Расчет валового выброса при термической обработке металлоизделий проводится по формуле:
(3.5.13)
где g1 - удельное выделение загрязняющего вещества, г/кг обрабатываемых деталей (табл.3.5.5);
m - масса обрабатываемых деталей в год, кг.
Расчет максимально разового выброса проводится по формуле:
(3.5.14)
где b - максимальная масса обрабатываемых деталей в течение рабочего дня, кг;
t - "чистое время, затрачиваемое на обработку деталей в течение рабочего дня, час.
Таблица 3.5.1
Характеристика топлив (при нормальных условиях) [2, 6]
Топливо |
GT, % |
Мдж/кг, м3 |
Sr, % |
1 |
2 |
4 |
5 |
Угли |
|
|
|
Донецкий бассейн |
28,0 |
18,50 |
3,5 |
Днепровский бассейн |
31,0 |
6,45 |
4,4 |
Подмосковный бассейн |
39,0 |
9,88 |
4,2 |
Печорский бассейн |
31,0 |
17,54 |
3,2 |
Кизеловский бассейн |
31,0 |
19,65 |
6,1 |
Челябинский бассейн |
29,9 |
14,19 |
1,0 |
Карагандинский бассейн |
27,6 |
21,12 |
0,8 |
Экибастузский бассейн |
32,6 |
18,94 |
0,7 |
Кузнецкий бассейн |
13,2 |
22,93 |
0,4 |
Кузнецкий (открытая добыча) |
11,0 |
21,46 |
0,4 |
Канско-Ачинский бассейн |
6,7 |
15,54 |
0,2 |
Иркутский |
27,0 |
17,93 |
1,0 |
Бурятский |
16,9 |
16,88 |
0,7 |
Остров Сахалин (среднее по Сахалину) |
22,0 |
17,33 |
0,4 |
Мазут |
|
|
|
малосернистый |
0,1 |
40,30 |
0,5 |
сернистый |
0,1 |
39,85 |
1,9 |
высокосернистый |
0,1 |
38,89 |
4,1 |
Природный газ из газопроводов |
|
|
|
Саратов-Москва |
- |
35,82 |
- |
Саратов-Горький |
- |
36,13 |
- |
Ставрополь-Москва |
- |
36,00 |
- |
Серпухов-Ленинград |
- |
37,43 |
- |
Брянск-Москва |
- |
37,30 |
- |
Промысловка-Астрахань |
- |
35,04 |
- |
Ставрополь-Невинномыск-Грозный |
- |
41,75 |
- |
Таблица 3.5.2
Значения коэффициента в зависимости от типа топки и топлива [2]
Тип топки |
Топливо |
|
С неподвижной решеткой и ручным забросом |
Бурые и каменные угли |
0,0023 |
|
Антрациты: АС и AM АРШ |
0,0030 0,0078 |
Камерная |
Мазут |
0,0100 |
Таблица 3.5.3
Характеристика топок [2]
Тип топки |
Топливо |
g2 |
g1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
С неподвижной решеткой и ручным забросом |
Бурые угли |
2,0 |
8,0 |
топлива |
Каменные угли |
2,0 |
7,0 |
|
Антрациты AM и АС |
1,0 |
10,0 |
Камерная |
Мазут |
0,5 |
0 |
|
Газ(природный, попутный) |
0,5 |
0 |
|
Доменный газ |
1,5 |
0 |
Таблица 3.5.4
Удельные выделения азота оксида при сжигании топлива в кузнечном горне (g3)
Топливо |
Удельное выделение кг/т, кг/тыс. м3 |
Угли Донецкие |
2,21 |
Днепровские |
2,06 |
Подмосковные |
0,95 |
Печорские |
2,17 |
Кизеловские |
1,87 |
Челябинские |
1,27 |
Карагандинские |
1,97 |
Кузнецкие |
2,23 |
Канско-ачинские |
1,21 |
Иркутские |
1,81 |
Бурятские |
1,45 |
Сахалинские |
1,89 |
Другие виды топлива |
|
Мазут: |
|
малосернистый |
2,57 |
высокосернистый |
2,46 |
Природный газ |
2,15 |
Таблица 3.5.5
Удельные выделения загрязняющих веществ при термической обработке металлоизделий [6]
|
|
Выделяемое загрязняющее вещество |
|
Технологическая операция |
Применяемое вещество |
наименование |
Количественные характеристики выделения на единицу массы обрабатываемых деталей, г/кг (g1) |
Закалка деталей в масляных ваннах |
минеральные масла |
Масло минеральное нефтяное |
0,10 |
Отпуск деталей в масляных ваннах |
То же |
Тоже |
0,08 |